Artículo de método

Preparación de modelos híbridos digitales para la planificación virtual de procedimientos quirúrgicos dentoalveolares reconstructivos

DOI:

10.3791/62743

⸱

5 de agosto de 2021

 ,  ,  ,  , 
1Department of Periodontology, Semmelweis University, 2Empresa de Base Tecnológica Internacional de Canarias, S.L. (EBATINCA)

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

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Se ha diseñado un flujo de trabajo para crear modelos híbridos virtuales tridimensionales (3D) basados en conjuntos de datos de tomografía computarizada de haz cónico y escaneos ópticos intraorales utilizando métodos de segmentación de imágenes radiográficas y modelado de superficies de forma libre. Los modelos digitales se utilizan para la planificación virtual de procedimientos quirúrgicos dentoalveolares reconstructivos.

Resumen

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En este artículo se presenta la adquisición de modelos tridimensionales (3D) virtuales e híbridos, utilizando la secuencia de segmentación de imágenes radiográficas, registro espacial y modelado de superficies de forma libre. En primer lugar, se reconstruyeron conjuntos de datos de tomografía computarizada de haz cónico con un método de segmentación semiautomático. El hueso alveolar y los dientes se separan en diferentes segmentos, lo que permite evaluar la morfología 3D y la localización de los defectos intraóseos periodontales. La gravedad, extensión y morfología de los defectos agudos y crónicos de la cresta alveolar se validan en relación con los dientes adyacentes. En modelos virtuales de tejidos complejos, las posiciones de los implantes dentales se pueden planificar en 3D. Utilizando el registro espacial de los datos IOS y CBCT y el posterior modelado de superficies de forma libre, se pueden adquirir modelos híbridos 3D realistas, visualizando el hueso alveolar, los dientes y los tejidos blandos. Con la superposición de tejido blando IOS y CBCT, se puede evaluar el grosor por encima de la cresta edéntula sobre las dimensiones óseas subyacentes; Por lo tanto, se puede determinar el diseño del colgajo y el manejo quirúrgico del colgajo, y se pueden evitar complicaciones ocasionales.

Introducción

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Los avances tecnológicos en odontología han permitido la planificación de tratamientos asistidos por ordenador y la simulación de procedimientos quirúrgicos y rehabilitación protésica. Dos métodos esenciales para la adquisición de datos 3D en odontología digital son: (1) tomografía computarizada de haz cónico (CBCT)1 y (2) escaneo óptico intraoral (IOS)2. La información digital de todas las estructuras anatómicas relevantes (hueso alveolar, dientes, tejidos blandos) se puede adquirir utilizando estas herramientas para planificar procedimientos quirúrgicos dentoalveolares reconstructivos.

La te....

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Protocolo

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Este estudio se llevó a cabo en total conformidad con la Declaración de Helsinki. Antes de la preparación del manuscrito, se proporcionó el consentimiento informado por escrito y fue firmado por el paciente. El paciente concedió permiso para el uso de datos para la demostración del protocolo.

1. Procesamiento de imágenes radiográficas

  1. Cargue archivos DICOM en el software
    1. Descargue la versión más reciente del software de imágenes médicas y ábralo.
      NOTA: Después de abrir el software, aparecerá la pantalla de inicio.
    2. Haga clic en Cargar datos DICOM en la barra lateral.
      NOTA: Aparecerá la base ....

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Resultados

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Virtual permite generar modelos tridimensionales (3D) utilizando la segmentación de imágenes radiográficas, el registro espacial y el modelado de forma libre. Los modelos representan digitalmente la situación clínica, lo que hace posible la planificación tridimensional de diversas intervenciones quirúrgicas. Con la segmentación separada del hueso y los dientes, el límite entre las dos estructuras anatómicas es visible, se debe evaluar la morfología 3D y la localización de los defectos intraóseos periodontales. La graveda.......

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Discusión

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Con el protocolo presentado, las morfologías de los defectos periodontales y alveolares se pueden visualizar en tres dimensiones (3D), proporcionando una representación más precisa de la situación clínica que la que se puede lograr con métodos de diagnóstico 2D y modelos 3D generados con algoritmos de umbralización. El protocolo se puede dividir en tres fases principales: (1) segmentación semiautomática de conjuntos de datos CBCT, (2) registro espacial de CBCT e IOS, y (3) modelado de superficie de forma libre. Técnicame.......

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Divulgaciones

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Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
3DSlicer3DSlicer (El software se desarrolló por primera vez en Queen' s Universidad de Canadá y, dado que es de código abierto, es desarrollado constantemente por él. s comunidad)4.13.0-2021-03-19Plataforma de software de procesamiento de imágenes radiográficas de código abierto. El software está destinado principalmente a la medicina general, sin embargo, la amplia gama de segmentación y herramientas de modelado lo permiten. s uso para fines dentales, así como
MeshmixerAutodesk Inc.3.5Software de modelado de superficies de forma libre de código abierto desarrollado para el desarrollo de prototipos y la escultura 3D básica. Sin embargo, debido a la utilidad de las herramientas para fines dentales, no solo se pueden diseñar modelos 3D, sino incluso guías estáticas para la cirugía navegada.

Referencias

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  1. Jacobs, R., Salmon, B., Codari, M., Hassan, B., Bornstein, M. Cone beam computed tomography in implant dentistry: recommendations for clinical use. BMC Oral Health. 18 (1), 88(2018).
  2. Mangano, F., Gandolfi, A., Luongo, G., Logozzo, S. Intraoral scanners in ....

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